冶金工业论文_粉末致密化过程数值模拟研究现

文章摘要:粉末冶金技术具有成本低、能耗低、材料利用率高等优点，在材料制备与加工过程中能在较大的范围内调节工艺，因而在机械、航空、医疗等领域得到了广泛应用。粉末冶金方法主要包括粉末的制取、混合、成形和烧结四个主要步骤，其中成形和烧结是该技术的致密化过程，更是制备高性能复合材料的决定性阶段。但传统粉末冶金实验方法不便于观察粉末致密化过程的动态变化，更加难以深入地研究成形和烧结过程中粉末颗粒的重新排布和变形等微观机制。计算机数值模拟技术可以实现粉末压制成形和烧结过程的可视化。因此近几年国内外的学者们对于粉末的压制过程进行了大量数值模拟研究，而对于烧结过程的模拟尚且较少。不同的学者因具体的研究对象不同，使用的理论模型和建模方法也各不相同。本文简述了国内外粉末冶金过程数值模拟的理论模型，包括以弹塑性为主的椭圆屈服模型和一致本构模型，注重颗粒特性和流变特性的流变学理论以及以内时度量反映非线性应变大小的塑性内时理论等，论述了常用的建模方法，包括体现可变形性的有限元法，基于颗粒特性的离散元法和将两者结合的多粒子有限元法。另外简单阐述了目前粉末热压烧结过程存在的关键问题以及研究现状，以期对粉末冶金的数值模拟研究提供参考。

文章关键词:

项目基金:克拉玛依市科技计划项目（2020CXRC0014）,

论文作者:郭岩岩¹ 冀国良¹ 许磊² 王亚松¹ 米国发¹ 

作者单位:1. 河南理工大学材料科学与工程学院 2. 中国石油大学(北京)克拉玛依校区工学院 

论文分类号: TF123

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